La transmission de données joue un rôle important dans la médecine moderne. Les applications sont multiples. Que ce soit pour l’imagerie précise ou les méthodes de diagnostic, comme l’endoscopie, la laparoscopie, l’électroencéphalographie (EEG), l’IRM et le scanner ou l’échographie médicale. La technologie en matière de connectique est ici décisive. Les connecteurs et les câbles doivent non seulement être aussi compacts que possible, mais aussi robustes, fiables et, surtout, offrir une intégrité de signal stable. Il faut également tenir compte de la demande croissante d’applications à haut débit. Dans ce contexte, la norme USB 3.2 Gen 2 avec des taux de transfert allant jusqu’à 10 Gbit/s revêt ici un intérêt particulier.
Le connecteur doit être adapté au câble: comment réussir une transmission fiable de données à haute vitesse dans le secteur médical
novembre 7, 2024 · 4 durée de lecture (min)Afin de développer des solutions de connectivité fiables et efficaces, en particulier pour la transmission de données à haut débit, l’expertise dans l’assemblage de câbles, les connecteurs hautes performances et la conception, la simulation et le test de l’intégrité du signal est indispensable. C’est la seule façon de créer des solutions qui répondent à toutes les exigences. Outre la miniaturisation omniprésente et l’hygiène, particulièrement importante pour les dispositifs médicaux, il existe d’autres facteurs qui doivent être pris en compte, notamment par les ingénieurs concepteurs de ces dispositifs.
Flexibilité
Il n’existe pas de solution unique qui puisse tout couvrir. Il en va de même pour les solutions de connectivité USB 3.2. Outre la taille et la configuration, l’intégration d’un mécanisme de verrouillage adapté à l’application joue un rôle crucial. Pour les solutions qui sont utilisées en permanence et éventuellement portées par les patients, comme les ECG de longue durée, un mécanisme de verrouillage qui ne peut pas être débranché par erreur est approprié. D’autres solutions, en revanche, doivent pouvoir être branchées et débranchées rapidement et facilement. Dans les salles d’opération en particulier, il est important que la connexion des systèmes de caméras et d’autres instruments puisse être effectuée correctement grâce à un enfichage en aveugle et à une manipulation simple, même avec des gants.
Les fournisseurs de solutions doivent donc proposer différents connecteurs pour différentes applications – et, dans le meilleur des cas, pouvoir les livrer dans différents designs et configurations. Cela commence par le matériau: laiton, acier inoxydable ou plastique. Chaque application a des exigences différentes. Dans tous les cas, il est important que le matériau soit résistant aux produits chimiques et aux processus de stérilisation. L’étanchéité joue également un rôle. IP68 est le minimum, certains connecteurs offrent même IP69 et une étanchéité hermétique grâce à des blocs de contact scellés par de la résine, selon l’application.
La taille du connecteur et le nombre de broches ont également un impact sur la connexion, par exemple 9 broches dans un connecteur de Ø 15,5 mm, 9 broches dans un connecteur de Ø 12,9 mm, ou encore 12 broches de signal et de puissance dans un connecteur de Ø 14,9 mm. Tous sont compatibles avec les spécifications USB 3.2, mais tous ne conviennent pas à toutes les applications. Il est important de déterminer la bonne combinaison.
Une intégrité de signal stable
Mais le connecteur n’est pas le seul élément décisif dans la conception de solutions dans la technologie médicale. L’assemblage des câbles doit également être réalisé avec l’expertise appropriée. Les ingénieurs doivent prendre en compte de nombreux paramètres complexes dans le processus de conception et de caractérisation, notamment l’adaptation d’impédance, le retard de ligne, la perte d’insertion/de retour, la diaphonie et le blindage CEM.
Un assemblage de câbles de haute qualité garantit la fiabilité de la transmission des données, l’intégrité du signal et le fonctionnement global du système. Pour une transmission de données à haut débit réussie de l’émetteur au récepteur, les connecteurs et les câbles doivent faire l’objet d’une optimisation croisée et subir une série de tests de conformité au niveau du système. L’USB 3.2 est un protocole particulièrement exigeant, pour lequel des facteurs tels que la conception des connecteurs, la longueur des câbles, leur performance (perte) et les processus contrôlés et répétables d’assemblage et de résinage des câbles sont essentiels pour des taux de transfert supérieurs à 1 Gbit/s. Il est également important d’étudier la couche physique complète d’une liaison dans le cadre d’un test système.
Certes, l’USB 3.2 ouvre de nouvelles possibilités de transmission de données à haut débit dans le domaine médical, mais son potentiel ne sera pleinement exploité que si tous les composants, c’est-à-dire les connecteurs et l’assemblage des câbles, sont parfaitement adaptés les uns aux autres et à l’application prévue. Les fabricants et les concepteurs devraient donc veiller à choisir un fournisseur de solutions qui propose tout d’une source unique.
L’USB 3.2 est un protocole particulièrement exigeant, dont l’intégrité du signal doit être optimisée via de nombreux tests afin d’obtenir un résultat parfait. Sur la chaîne YouTube de Fischer Connectors, visionnez la vidéo éducative « Signal Integrity – simply explained ».
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